电池模块及包括该电池模块的电池组的制作方法

相关申请的交叉引用本技术要求于2020年10月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2020-0133533的权益，该申请的公开内容通过引用全部纳入本文中。本公开涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组，更具体而言，涉及一种改善冷却性能的电池模块以及包括该电池模块的电池组。

背景技术：

1、在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本电脑、摄像机和数码相机之类便携式装置的日常使用，与上述移动装置有关领域的技术开发已经被激活。此外，可充放电二次电池被用作电动车辆(ev)、混合动力车辆(hev)、插电式混合动力车辆(p-hev)等的动力源，试图解决使用化石燃料的现有汽油车辆造成的空气污染等。因此，对二次电池的开发需求越来越大。

2、目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，锂二次电池备受瞩目，因为其具有例如以下优点：与镍基二次电池相比，几乎不表现出记忆效应，因而可以自由地充电和放电，并且自放电率非常低，能量密度高。

3、这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳质材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板布置有插设在其间的隔膜；以及电池壳，其将电极组件连同电解质溶液一起密封并容纳。

4、一般来说，锂二次电池可以基于外部材料的形状分为罐式二次电池和袋式二次电池，在罐式二次电池中电极组件安装在金属罐中，在袋式二次电池中，电极组件安装在铝层压片制成的袋中。

5、在用于小型装置的二次电池的情况下，布置有两到三个电池电芯，但在用于中型或大型装置(如汽车)的二次电池的情况下，使用电池模块，其中大量的电池电芯电连接。在这样的电池模块中，大量的电池电芯相互串联或并联连接以形成电芯堆，从而提高容量和输出。此外，一个或多个电池模块可以与各种控制和保护系统(如bms(电池管理系统)和冷却系统)安装在一起以形成电池组。

6、当二次电池的温度上升到高于适当温度时，二次电池的性能可能会劣化，在最坏情况下，还存在着爆炸或点火的危险。特别是，大量的二次电池(即，具有电池电芯的电池模块或电池组)会在狭窄空间中累积从大量电池电芯产生的热，从而温度会更快地过度上升。换而言之，其中堆叠有大量电池电芯的电池模块以及配备有这种电池模块的电池组可以获得高输出，但不容易去除充电和放电过程中从电池电芯产生的热。当电池电芯的散热没有正常进行时，电池电芯的劣化就会加速，寿命就会缩短，并且爆炸或点火的可能性增大。

7、此外，在包括在车辆电池组中的中型或大型电池模块的情况下，这些电池模块经常暴露在阳光直射下，并可能受到高温条件(如夏季或沙漠地区)的影响。

8、因此，在配置电池模块或电池组时，稳定且有效地确保冷却性能会是非常重要的。

9、图1是传统电池模块的立体图，并且图2是沿图1的剖切线a-a'剖切的剖面图。特别是，图2进一步示出了位于电池模块下方的传热构件和散热器。

10、参考图1和图2，可以通过堆叠多个电池电芯11来形成电池电芯堆12，并将电池电芯堆12容纳在模块框架20中来制造传统的电池模块10。

11、如上所述，由于电池模块10包括多个电池电芯11，因此在充电和放电过程中产生大量的热。作为冷却手段，电池模块10可以包括导热树脂层30，该导热树脂层位于电池电芯堆12和模块框架20的底部21之间。此外，当电池模块10安装在电池组框架上以形成电池组时，传热构件40和散热器50可以依次位于电池模块10下方。散热器50可以具有形成在其中的制冷剂流路。

12、从电池电芯11产生的热依次穿过导热树脂层30、模块框架20的底部21、传热构件40和散热器50传导到外部。

13、顺便一提，在传统电池模块10的情况下，如上所述，传热路径是复杂的，因此，难以有效地传递从电池电芯11产生的热。此外，模块框架20本身可能会使传热特性劣化。此外，可以形成在模块框架20、传热构件40和散热器50之间的空间中的细小空气层(如气隙)也可能是劣化传热特性的一个因素。

14、关于电池模块，由于其它的需求(如增大容量)也在继续，因此实际上需要开发一种能够满足这些不同要求同时改善冷却性能的电池模块。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开的目的是提供一种通过简化传热路径而具有改善的冷却性能的电池模块，并提供包括该电池模块的电池组。

3、然而，本公开的实施方式所要解决的技术问题并不限于上述问题，在本公开包括的技术思想的范围内，可以进行各种扩展。

4、技术方案

5、根据本公开的一个实施方式，提供一种电池模块，该电池模块包括：电池电芯堆，在所述电池电芯堆中堆叠有多个电池电芯；模块框架，所述模块框架包绕所述电池电芯堆，并具有形成在下侧的开放部；以及上导热树脂层，所述上导热树脂层位于所述电池电芯堆的上表面与所述模块框架之间，其中，所述电池电芯堆在向下方向上经由所述开放部暴露。

6、所述上导热树脂层可以包括彼此间隔开的第一上导热树脂层和第二上导热树脂层。

7、所述电池电芯可以包括在相互相反的方向上突出的电极引线，并且所述第一上导热树脂层和所述第二上导热树脂层可以在所述电极引线从所述电池电芯堆的上表面突出所沿的方向上彼此分开。

8、所述模块框架可以包括：顶部，所述顶部用于覆盖所述电池电芯堆的上表面；以及第一侧表面部和第二侧表面部，所述第一侧表面部和所述第二侧表面部分别覆盖所述电池电芯堆的两个侧表面。

9、所述模块框架可以包括：第一延伸部，所述第一延伸部从所述第一侧表面部的一端平行于所述电池电芯堆的下表面延伸；以及第二延伸部，所述及第二延伸部从所述第二侧表面部的一端平行于所述电池电芯堆的下表面延伸。

10、所述开放部可以形成在所述第一延伸部和所述第二延伸部之间。

11、所述顶部、所述第一侧表面部和所述第二侧表面部以及所述第一延伸部和第二延伸部可以是整体形成的。

12、根据本公开的另一实施方式，提供一种电池组，该电池组包括：电池模块；用于容纳所述电池模块的电池组框架；以及位于所述电池模块与所述电池组框架的底部之间的下导热树脂层。

13、所述电池电芯堆可以经由所述开放部与所述下导热树脂层接触。

14、所述导热树脂层可以包括彼此间隔开的第一下导热树脂层和第二下导热树脂层。

15、所述电池电芯可以包括在相互相反的方向上突出的电极引线。所述第一下导热树脂层和所述第二下导热树脂层可以在所述电极引线从所述电池电芯堆的下表面突出所沿的方向彼此分开。

16、有利效果

17、根据本公开的实施方式，可以在模块框架的下侧设置开放部，从而简化传热路径并改善电池模块和包括该电池模块的电池组的冷却性能。此外，通过消除不必要的冷却结构，可以降低成本，并可以提高空间利用率，从而提高电池模块的容量或输出。

18、此外，导热树脂层可以形成在电池电芯的过度发热的部分，从而改善冷却性能，同时可以最小化电池电芯之间的温度偏差。

19、本公开的效果并不局限于上述效果，本领域的技术人员从所附权利要求的描述中可以清楚地了解到上文未描述的其它额外效果。